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乘用车与行人碰撞腿部保护设计要素研究吴斌;朱西产;王大志;苗强;刘军勇【摘要】在MADYMO中建立了汽车前端结构的多体简化模型.利用Modefrontier进行了参数灵敏度分析以及不同工况下的优化设计.分析了汽车前端结构参数对行人腿部碰撞性能影响的规律性,并在吸能块和副保险杠支撑系统方面.总结出一些通用的有利于行人腿部保护的乘用车前部结构设计方法和改善建议.对某款车型的腿部保护设计进行了改进,改进后其腿部保护性能有了大幅提高.【期刊名称】《汽车技术》【年(卷),期】2010(000)011【总页数】5页(P33-37)【关键词】行人腿部保护;汽车前端;结构设计;吸能空间【作者】吴斌;朱西产;王大志;苗强;刘军勇【作者单位】同济大学汽车安全技术研究所;同济大学汽车安全技术研究所;SAIC MOTOR技术中心;SAIC MOTOR技术中心;SAIC MOTOR技术中心【正文语种】中文【中图分类】U461.911 行人腿部保护法规在汽车交通事故中，行人事故占有很高比例，共占交通事故总数的27%[1]。
为了改善道路交通中的行人安全，全球各主要国家相继制订和实施了行人保护的技术法规和评价体系，如2003年欧盟颁布了2003/102/EC行人保护法规,日本于2004年颁布实施了《步行者头部保护标准》，而EuroNCAP评价体系则对汽车行人保护性能提出了更高要求[2～4]。
EuroNCAP的试验要求如图1所示。
图1 EuroNCAP行人保护试验方法本文在MADYMO中建立了汽车前端结构的多体简化模型，利用Modefrontier进行了参数灵敏度分析并在不同工况下优化设计。
分析了汽车前端结构参数对行人腿部碰撞性能影响的规律性，总结出有利于行人保护的乘用车前部结构设计方法和改善建议，并实施于某款车型的腿部保护性能改进方面，改进后腿部保护性能有了大幅提高，表明总结出的设计方法和改进建议有较高的工程应用价值。
2 行人腿部保护设计要点2.1 车身前端造型设计设计有利于行人保护的车身造型可减小碰撞测试区域，刚度大的零件、对腿部保护不利的特征（如车灯、分缝线）等危险点应尽可能布置在测试区之外，如图2所示。
浅析行人保护策略下的某汽车前部结构优化摘要：随着我国汽车工业得不断发展，关于汽车的安全性研究越来越深入。
现在的汽车上已经配备了许多安全装置。
这些安全装置能够比较好的保护车内成员得安全，在车辆进行碰撞时能很大程度得减小身体损伤。
目前对于碰撞过程中行人的保护程度未能引起重视，使其成为容易受到损伤。
因此，减小行人和车辆在碰撞中的损失有着重要意义。
依据EEVC法规的标准对腿部和汽车模型的碰撞过程进行仿真，对车辆保险杠部分的结构进行了研究改进，降低碰撞时对行人小腿的损伤程度，增强所研究车辆对行人的保护作用。
关键词：行人保护、模型建立、前部优化1.引言从上个世纪70年代开始，国外有一大批研究者对此展开研究，研究车辆与行人碰撞过程中行人损伤的机理以及碰撞中汽车前部结构对行人损伤的程度大小，并设法降低其影响。
2003年欧洲行人保护法规正式采EEVC(欧洲车辆安全委员会）工作组提出的一个行人碰撞方法。
随着我国和国际的不断接轨，作为汽车安全重点之一的行人安全将会越来越受重视，成为今后汽车安全的主要方向之一。
我国标准为GB/T《汽车队行人的碰撞保护》法规于2007年就开始实施，这个法规的内容也是基于EEVC法规，其法规内容见表1-1所示。
表 1-1 GB/T 24550-2009法规细则儿童头型成人头型小腿冲击器大腿冲击器冲击器质量3.5kg4.5kg13.4kg9.5kg碰撞速度9.7m/s9.7m/s11.1m/s11.1m/s碰撞角度50º65º水平水平评价指标2/3区域HIC≦10001/3区域HIC≦17002/3区域HIC≦10001/3区域HIC≦1700小腿加速度≦170g膝部剪切位移≦19º最大冲击力≦7.5kN最大弯矩≦510N·m本文采用汽车安全委员会提出的行人冲击测试子系统模型作为行人腿部冲击器的有限元模型，该冲击器模型由三部分组成，分别代表人体下肢的皮肤、肌肉和骨骼。
基于行人保护的SUV车型前端造型设计研究随着城市化进程的不断加速和汽车普及率的飞速提高，伴随而来的是人类和汽车之间交通事故的逐年增多。
在这些交通事故中，因为行人遭受伤害或死亡的案例越来越多，这也使得行人保护成为了汽车制造厂商和社会舆论所高度关注的热点问题。
由此，越来越多的汽车制造商开始注重在车辆设计中，在前端造型等方面进行优化，以提高行人的保护能力。
本文将基于该背景，探讨一种基于行人保护的SUV车型前端造型设计研究。
首先，为了更好地实现行人保护，SUV车型在前端造型的设计上需要符合以下几点要求。
一、要保证前端吸震性能SUV车型在经过车身设计之后，需要进行前端的造型设计。
为了保证行人遇到车辆时受到的冲击力最小，同时也要避免车辆自身的破损，车辆的吸震功能至关重要。
因此，在前端造型设计上，需要加入更多的缓冲材料，以增强车辆的吸震功能，并且在车辆碰撞后，能够减少行人受到的伤害。
二、要考虑行人的正确反应在设计行人保护的SUV车型前端造型时，我们需要考虑行人的正确反应。
例如，针对车辆的设计，我们应该加强车辆的外部材质，使得行人在发生碰撞的时候，能够正确的反应，在避免过度反弹的同时，缓冲身体的碰撞压力，从而减少受伤风险。
三、提高车辆的车身高度对于SUV车型而言，车身的高度也是实现行人保护的重要因素之一。
在实际运行中，由于行人与汽车的大小差别太大，很多时候车辆的下侧可能会对行人造成伤害，这也需要我们将车辆的车身高度适当提高，从而避免这种情况的发生。
综合以上几点，是否能够保证SUV车型的前端造型确实是能够更好地实现行人保护呢？我们可以探讨一下目前有哪些SUV车型在前端造型设计中已经取得了比较好的结果。
一、沃尔沃XC60沃尔沃XC60在前端造型设计中应用了积极制导系统（Active Bonnet），当车辆行驶过程中与行人发生碰撞时，车辆会自动提升发动机盖，减少行人受伤风险。
此外，车辆骨架内的铝合金材料能够吸收大量的碰撞冲击，并且避免潜在的风险。
基于行人腿部保护的SUV车型前端吸能结构设计岳国辉;韩峰;李夕亮;马立军;蒋斌庆;陈现岭;张凯【期刊名称】《汽车安全与节能学报》【年(卷),期】2010(001)004【摘要】在行人保护法规中,吸能结构的伤害值指标与关键零部件的板厚、材料等参数高度相关.该文提出了一种适合于高大运动型多功能车(SUV)车型的前端行人腿部保护的吸能结构设计方案.该设计方案,结合多款车型的改进,运用"计算机辅助工程(CAE)"环境下的"试验设计(DOE)"理念,对行人腿部保护分析模型中吸能结构做非线性的DOE处理,改变吸能结构中关键零部件的板厚、材料,比较非线性分析结果,并与试验结果进行相关性分析,获得了预期方案.【总页数】6页(P307-312)【作者】岳国辉;韩峰;李夕亮;马立军;蒋斌庆;陈现岭;张凯【作者单位】长城汽车股份有限公司,技术中心,河北省汽车工程技术研究中心,保定,071000;长城汽车股份有限公司,技术中心,河北省汽车工程技术研究中心,保定,071000;长城汽车股份有限公司,技术中心,河北省汽车工程技术研究中心,保定,071000;长城汽车股份有限公司,技术中心,河北省汽车工程技术研究中心,保定,071000;长城汽车股份有限公司,技术中心,河北省汽车工程技术研究中心,保定,071000;长城汽车股份有限公司,技术中心,河北省汽车工程技术研究中心,保定,071000;长城汽车股份有限公司,技术中心,河北省汽车工程技术研究中心,保定,071000【正文语种】中文【中图分类】U27【相关文献】1.基于行人腿部保护的保险杠吸能结构设计 [J], 贺岩松;杨海威;徐中明;万鑫铭;范体强2.基于行人保护的SUV车型前端造型设计研究 [J], 吕晓江;刘卫国;周大永;王纯;赵福全3.基于行人大腿保护的SUV车型前端模块设计 [J], 杨桃;4.基于行人大腿保护的SUV车型前端模块设计 [J], 杨桃5.基于行人下肢保护的SUV车型前端结构多目标优化设计 [J], 惠有利因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
基于行人保护的轿车前部造型特征研究曹立波;龙腾蛟;张冠军;刘适【摘要】以汽车造型特征为研究对象,提取了紧凑型轿车前部造型特征线进行统计分析和参数化研究,通过建立基于特征和特征线的轿车造型特征参数描述模型,赋予造型特征以碰撞安全属性.建立了轿车与行人碰撞的多刚体模型并进行了仿真实验研究,根据仿真结果数据构造二次回归模型分析轿车前部造型特征对行人损伤的影响,并进行了参数优化.研究结果表明:拥有宽大且低矮的保险杠、较高及坡度平缓的发动机罩前缘且发动机罩长度适中的轿车前部造型有利于行人保护.【期刊名称】《中国机械工程》【年(卷),期】2013(024)016【总页数】6页(P2266-2271)【关键词】造型特征;碰撞安全;行人保护;仿真实验;回归分析【作者】曹立波;龙腾蛟;张冠军;刘适【作者单位】湖南大学汽车车身先进设计制造国家重点实验室,长沙,410082;湖南大学汽车车身先进设计制造国家重点实验室,长沙,410082;湖南大学汽车车身先进设计制造国家重点实验室,长沙,410082;湖南大学汽车车身先进设计制造国家重点实验室,长沙,410082【正文语种】中文【中图分类】TB472;U4620 引言汽车造型是汽车研发初期非常重要的环节。
传统的汽车研发在造型设计阶段主要考虑美观性、市场需求、空气动力学和人机工程学等因素，而车辆的碰撞安全性能通常在工程设计阶段考虑，如果发现车辆碰撞安全不能满足要求，则需要返回修改汽车造型，降低了产品研发的效率和经济性。
随着汽车碰撞安全越来越受重视，尤其是行人碰撞法规推出后，汽车造型对行人安全的影响更加突出。
因此，在汽车造型阶段引入汽车碰撞安全显得非常必要。
目前，基于特征的造型设计在汽车领域获得了比较广泛的应用。
胡伟峰等［1］以造型特征线为基础，利用感性工学和统计分析方法研究汽车造型意象，求出了敏感感性意象形容词与对应主特征线的定量关系。
谭浩等［2］通过汽车造型特征空间构建和层次分析提取造型几何特征，构建了汽车造型特征定量化模型并应用到设计实践中，解决了汽车造型设计主要依赖经验而缺乏定量工具的问题。
